Šiame straipsnyje aprašomas įrenginys, sukurtas paprasčiausiai tam, kad pradedantysis radijo mėgėjas (elektrikas, elektronikos inžinierius ir kt.) galėtų geriau suprasti jungčių schemas ir įgyti patirties surenkant šį įrenginį. Nors gali būti, kad šis paprasčiausias multivibratorius, kuris aprašytas žemiau, taip pat gali rasti praktinį pritaikymą. Pažiūrėkime į diagramą:

1 pav. Paprasčiausias multivibratorius ant relės

Į grandinę įjungus maitinimą, kondensatorius pradeda krautis per rezistorių R1, kontaktai K1.1 yra atviri, kai kondensatorius įkraunamas iki tam tikros įtampos, relė veiks ir kontaktai užsidaro, kai kontaktai užsidaro, kondensatorius pradės išsikrauti per šiuos kontaktus ir rezistorių R2, kai kondensatorius išsikrauna iki tam tikros įtampos, kontaktai atsidarys ir procesas bus kartojamas cikliškai. Šis multivibratorius veikia, nes relės darbinė srovė yra didesnė už laikymo srovę. Rezistorių varža NEGALIMA keisti plačiose ribose ir tai yra šios grandinės trūkumas. Maitinimo šaltinio varža turi įtakos dažniui ir dėl to šis multivibratorius neveiks iš visų maitinimo šaltinių. Kondensatoriaus talpa gali būti padidinta, tačiau kontaktų uždarymo dažnis sumažės. Jei relė turi antrą kontaktų grupę ir naudojamos didelės talpos vertės, tada ši grandinė gali būti naudojama periodiškai automatiškai įjungti / išjungti įrenginius. Surinkimo procesas parodytas toliau pateiktose nuotraukose:

Rezistoriaus R2 prijungimas

Kondensatoriaus prijungimas

Rezistoriaus R1 prijungimas

Relės kontaktų prijungimas prie jo apvijos

Jungiamieji laidai elektros tiekimui

Galite nusipirkti relę radijo dalių parduotuvėje arba gauti ją iš senos sugedusios įrangos, pavyzdžiui, galite nulituoti reles iš plokščių iš šaldytuvų:

Jei relė turi blogus kontaktus, galite juos šiek tiek išvalyti.

Galingo tranzistoriaus multivibratoriaus su valdymu schema, pastatyta ant tranzistorių KT972, KT973. Daugelis radijo mėgėjų savo kūrybinę kelionę pradėjo rinkdami paprastus tiesioginio stiprinimo radijo imtuvus, paprastus garso galios stiprintuvus ir paprastus multivibratorius, susidedančius iš poros tranzistorių, dviejų ar keturių rezistorių ir dviejų kondensatorių.

Tradicinis simetriškas multivibratorius turi nemažai trūkumų, įskaitant santykinai didelę išėjimo varžą, ilgus impulsų kilimus, ribotą maitinimo įtampą ir mažą efektyvumą dirbant su mažos varžos apkrova.

Schema

Fig. 1. parodyta valdomo simetrinio dvifazio multivibratoriaus, veikiančio garso dažniais, schemoje, prie kurios prijungta tiltine grandine multivibratorius, kuris leidžia išgauti žymiai didesnį tūrį, lyginant su apkrova, būtų įtrauktas į vieną iš multivibratoriaus svirties.

Be to, apkrova tiekiama „tikra“ kintamosios srovės įtampa, kuri žymiai pagerina dinaminės galvutės, prijungtos kaip apkrova, veikimo sąlygas - nėra difuzoriaus įdubimo ar išsikišimo efekto (priklausomai nuo garsiakalbio poliškumo). Taip pat nėra spragtelėjimų įjungiant ar išjungiant multivibratorių.

Ryžiai. 1. Galingo multivibratoriaus, naudojant tranzistorius KT972, KT973, schema.

Simetriškas dviejų fazių multivibratorius susideda iš dviejų stumiamųjų svirčių, kurių įtampa pakaitomis kinta iš žemos į aukštą. Tarkime, kad įjungus maitinimą pirmiausia atsidaro kompozitinis tranzistorius VT2.

Tada įtampa tranzistorių VT1, VT2 kolektorių gnybtuose taps artima nuliui (VT1 atviras, VT2 uždarytas Kombinuotas pnp tranzistorius VT5 prijungiamas prie jų kolektorių prijungimo taško per srovę ribojantį rezistorių R12). , kuris atsidarys. Kai multivibratoriaus maitinimo įtampa bus 9 V, apkrovai bus taikoma apie 8 V įtampa. Įkraunant kondensatorius C2, C4, multivibratorius persijungs - atsidarys VT1, VT6, užsidarys VT2, VT5.

Ta pati įtampa bus taikoma apkrovai, bet atvirkštiniu poliškumu. Multivibratoriaus perjungimo dažnis priklauso nuo kondensatorių C2, C4 talpos ir, kiek mažesniu mastu, nuo nustatytos derinimo rezistoriaus R7 varžos. Esant 9 V maitinimo įtampai, dažnį galima reguliuoti nuo 1,4 iki 1,5 kHz.

Kai varža R7 sumažėja žemiau įprastos vertės, sutrinka garso dažnių generavimas. Reikėtų pažymėti, kad po paleidimo multivibratorius gali veikti be rezistorių R5, R11. Įtampos forma multivibratoriaus išvestyje yra artima stačiakampei.

Rezistoriai R6, R8 ir diodai VD1, VD2 apsaugo tranzistorių VT2, VT6 emiterių sandūras nuo gedimų, o tai ypač svarbu, kai multivibratoriaus maitinimo įtampa didesnė nei 10V. Rezistoriai R1, R13 yra būtini stabiliai generuoti, jei jų nėra, multivibratorius gali „šnypšti“. VD3 diodas apsaugo galingus tranzistorius nuo maitinimo įtampos perjungimo.

Norėdami išplėsti šio multivibratoriaus funkcionalumą, jis turi galimybę įjungti/išjungti, kai valdymo įvestis yra įjungta teigiamo poliškumo įtampa. Jei valdymo įėjimas niekur neprijungtas arba įtampa jame ne didesnė kaip 0,5 V, tranzistoriai VT3, VT4 yra uždaryti, multivibratorius veikia.

Kai į valdymo įvestį įvedama aukšto lygio įtampa, pavyzdžiui, iš TTLSH išvesties. CMOS mikroschemos, elektrinių ar neelektrinių dydžių jutiklis, pavyzdžiui, drėgmės jutiklis, tranzistoriai VT3, VT4 atsidaro, multivibratorius yra užblokuotas. Šioje būsenoje multivibratorius sunaudoja mažesnę nei 200 μA srovę, neįskaitant srovės per R2, R3, R9.

Dalys ir montavimas

Multivibratorius gali būti montuojamas ant 70*50 mm matmenų spausdintinės plokštės, kurios eskizas parodytas pav. 2 Fiksuoti rezistoriai gali būti naudojami bet kokio mažo dydžio. Žoliapjovės rezistorius RP1-63M, SP4-1 arba panašus importuotas. Oksidiniai kondensatoriai K50-29, K50-35 arba analogai Kondensatoriai C2, C4 - K73-9, K73-17, K73-24 arba bet kokia mažo dydžio plėvelė.

Ryžiai. 2. Spausdintinė plokštė, skirta galingai multivibratoriaus grandinei naudojant tranzistorius.

KD522A diodus galima pakeisti KD503. KD521. D223 su bet kokia raidžių indeksu arba importuota 1N914, 1N4148. Vietoj diodų KD226A ir KD243A tinka bet kuri serija KD226, KD257, KD258, 1 N5401 ... 1 N5407.

Kompozitinius tranzistorius KT972A galima pakeisti bet kuria šios serijos arba KT8131 serijos, o vietoj KT973 bet kuria iš KT973, KT8130 serijų. Jei reikia, ant mažų šilumos kriauklių montuojami galingi tranzistoriai. Jei tokių tranzistorių nėra, juos galima pakeisti dviejų tranzistorių, sujungtų pagal Darlington grandinę, analogais, pav. 3. Vietoj mažos galios pnp tranzistorių KT315G tinka bet kuri iš KT312, KT315, KT342, KT3102, KT645, SS9014 ir panašių serijų.

Ryžiai. 3. Tranzistorių KT972, KT973 ekvivalentinio pakeitimo schema.

Šio multivibratoriaus apkrova gali būti dinaminė galvutė, telefono kapsulė, pjezokeraminis garso skleidėjas arba impulsų padidinimo/žeminimo transformatorius.

Naudojant dinaminę galvutę su 8 omų apvijos varža, reikia atsižvelgti į tai, kad esant 9 V maitinimo įtampai, apkrovai bus tiekiama 8 W kintamosios srovės galia. Todėl dviejų...keturių vatų dinaminė galvutė gali būti pažeista jau po 1...2 minučių veikimo.

Nustatyti

Multivibratoriaus veikimo dažniui didelę įtaką turi apkrovos talpa ir maitinimo įtampa. Pavyzdžiui, kai maitinimo įtampa pasikeičia nuo 5 iki 15 V, dažnis keičiasi nuo 2850 iki 1200 Hz, kai dirbama su multivibratoriumi, kurio apkrova yra telefono kapsulės forma, kurios apvijos varža yra 56 omai. Žemos maitinimo įtampos srityje darbo dažnio pokytis yra reikšmingesnis

Pasirinkę rezistorių R5, R11, R6, R8 varžas, galite nustatyti beveik griežtai stačiakampę impulso formą, kai multivibratorius veikia su tam tikra prijungta apkrova esant tam tikrai maitinimo įtampai.

Šis multivibratorius gali būti pritaikytas įvairiuose signalizacijos įrenginiuose, garso perspėjimo įrenginiuose, kai, esant nedidelei turimai maitinimo šaltinio įtampai, reikia gauti didelę galią garso skleidėjuje. Be to, patogu naudoti žemos iki aukštos įtampos keitikliuose, įskaitant tuos, kurie veikia esant žemo apšvietimo tinklo dažniui 50 Hz.

Butovas A. L. RK-2010-04.

1 paveiksle parodyta multivibratoriaus grandinė yra kaskadinė tranzistorių stiprintuvų jungtis, kai pirmosios pakopos išėjimas yra prijungtas prie antrosios įvesties per grandinę, kurioje yra kondensatorius, o antrosios pakopos išėjimas yra prijungtas prie pirmosios pakopos įvesties. per grandinę, kurioje yra kondensatorius. Multivibratoriniai stiprintuvai yra tranzistoriniai jungikliai, kurie gali būti dviejų būsenų. Multivibratoriaus grandinė 1 paveiksle skiriasi nuo paleidimo grandinės, aptartos straipsnyje "". Kadangi grįžtamojo ryšio grandinėse yra reaktyvių elementų, grandinė gali generuoti ne sinusinius virpesius. Rezistorių R1 ir R4 varžą galite rasti iš 1 ir 2 ryšių:

Kur I KBO = 0,5 μA yra didžiausia KT315a tranzistoriaus atvirkštinio kolektoriaus srovė,

Ikmax=0.1A – didžiausia KT315a tranzistoriaus kolektoriaus srovė, Up=3V – maitinimo įtampa. Pasirinkime R1=R4=100Ohm. Kondensatoriai C1 ir C2 parenkami priklausomai nuo reikiamo multivibratoriaus virpesių dažnio.

1 pav. Multivibratorius, pagrįstas KT315A tranzistoriais

Galite sumažinti įtampą tarp taškų 2 ir 3 arba tarp taškų 2 ir 1. Toliau pateiktose diagramose parodyta, kaip apytiksliai pasikeis įtampa tarp 2 ir 3 taškų ir tarp 2 ir 1 taškų.

T - virpesių periodas, t1 - multivibratoriaus kairiosios rankos laiko konstanta, t2 - dešinės multivibratoriaus rankos laiko konstanta gali būti apskaičiuojama naudojant formules:

Galite nustatyti multivibratoriaus generuojamų impulsų dažnį ir darbo ciklą keisdami apipjaustymo rezistorių R2 ir R3 varžą. Kondensatorius C1 ir C2 taip pat galite pakeisti kintamaisiais (arba trimeriniais) kondensatoriais ir, keisdami jų talpą, nustatyti multivibratoriaus generuojamų impulsų dažnį ir darbo ciklą, šis metodas yra dar geresnis, todėl jei yra trimeris (ar geresni kintamieji) kondensatoriai, tuomet geriau juos naudoti, o vietoje nustatyti kintamuosius rezistorius R2 ir R3 į pastovius. Žemiau esančioje nuotraukoje parodytas surinktas multivibratorius:

Siekiant įsitikinti, kad surinktas multivibratorius veikia, prie jo buvo prijungtas pjezodinaminis garsiakalbis (tarp 2 ir 3 taškų). Prijungus maitinimą į grandinę, pjezo garsiakalbis pradėjo traškėti. Derinimo rezistorių varžos pokyčiai lėmė arba pjezodinamikos skleidžiamo garso dažnio padidėjimą, arba jo sumažėjimą, arba tai, kad multivibratorius nustojo generuoti.
Programa, skirta apskaičiuoti dažnį, periodą ir laiko konstantas, impulsų, paimtų iš multivibratoriaus, darbo ciklą:

Jei programa neveikia, nukopijuokite jos html kodą į užrašų knygelę ir išsaugokite html formatu.
Jei naudojate „Internet Explorer“ naršyklę ir ji blokuoja programą, turite leisti užblokuotą turinį.

js išjungtas

Kiti multivibratoriai:

Šiame straipsnyje kalbėsime apie multivibratorių, kaip jis veikia, kaip prijungti apkrovą prie multivibratoriaus ir tranzistoriaus simetrinio multivibratoriaus apskaičiavimą.

Multivibratorius yra paprastas stačiakampis impulsų generatorius, veikiantis savaiminio osciliatoriaus režimu. Norėdami jį valdyti, jums reikia tik maitinimo iš baterijos ar kito maitinimo šaltinio. Panagrinėkime paprasčiausią simetrišką multivibratorių, naudojantį tranzistorius. Jo schema parodyta paveikslėlyje. Multivibratorius gali būti sudėtingesnis priklausomai nuo atliekamų būtinų funkcijų, tačiau visi paveiksle pateikti elementai yra privalomi, be jų multivibratorius neveiks.

Simetrinio multivibratoriaus veikimas pagrįstas kondensatorių įkrovimo-iškrovimo procesais, kurie kartu su rezistoriais sudaro RC grandines.

Apie tai, kaip veikia RC grandinės, rašiau anksčiau savo straipsnyje Kondensatorius, kurį galite perskaityti mano svetainėje. Internete, jei randi medžiagos apie simetrinį multivibratorių, ji pateikiama trumpai ir nesuprantamai. Ši aplinkybė pradedantiesiems radijo mėgėjams neleidžia nieko suprasti, o tik padeda patyrusiems elektronikos inžinieriams ką nors prisiminti. Vieno iš savo svetainės lankytojų prašymu nusprendžiau panaikinti šią spragą.

Kaip veikia multivibratorius?

Pradiniu maitinimo momentu kondensatoriai C1 ir C2 išsikrauna, todėl jų srovės varža maža. Mažas kondensatorių pasipriešinimas lemia „greitą“ tranzistorių atidarymą, kurį sukelia srovės srautas:

— VT2 išilgai kelio (rodoma raudonai): „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R1 > maža iškrauto C1 varža > bazės ir emiterio jungtis VT2 > — maitinimo šaltinis“;

— VT1 išilgai kelio (parodyta mėlyna spalva): „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R4 > maža iškrauto C2 varža > bazės ir emiterio sankryža VT1 > — maitinimo šaltinis“.

Tai yra „nestabilus“ multivibratoriaus veikimo režimas. Tai trunka labai trumpai, lemia tik tranzistorių greitis. Ir nėra dviejų tranzistorių, kurių parametrai būtų visiškai identiški. Kuris tranzistorius atsidarys greičiau, liks atviras – „laimėtojas“. Tarkime, kad mūsų diagramoje tai yra VT2. Tada per mažą išsikrovusio kondensatoriaus C2 varžą ir mažą kolektoriaus-emiterio jungties VT2 varžą tranzistoriaus VT1 bazė bus trumpai sujungta su emitteriu VT1. Dėl to tranzistorius VT1 bus priverstas užsidaryti - „tapti nugalėtas“.

Kadangi tranzistorius VT1 uždarytas, „greitas“ kondensatoriaus C1 įkrovimas vyksta kelyje: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R1 > maža iškrauto C1 varža > bazės ir emiterio sankryža VT2 > — maitinimo šaltinis“. Šis įkrovimas atsiranda beveik iki maitinimo šaltinio įtampos.

Tuo pačiu metu kondensatorius C2 pakraunamas atvirkštinio poliškumo srove: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R3 > maža iškrauto C2 varža > kolektoriaus-emiterio jungtis VT2 > — maitinimo šaltinis“. Įkrovimo trukmė nustatoma pagal R3 ir C2 reitingus. Jie nustato laiką, kai VT1 yra uždaroje būsenoje.

Kai kondensatorius C2 įkraunamas iki įtampos, maždaug lygios 0,7–1,0 volto įtampai, jo varža padidės ir tranzistorius VT1 atsidarys, kai įtampa tiekiama kelyje: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R3 > bazės-emiterio jungtis VT1 > - maitinimo šaltinis. Tokiu atveju įkrauto kondensatoriaus C1 įtampa per atvirą kolektoriaus-emiterio jungtį VT1 bus nukreipta į tranzistoriaus VT2 emiterio-bazės jungtį su atvirkštiniu poliškumu. Dėl to VT2 užsidarys, o srovė, kuri anksčiau ėjo per atvirą kolektoriaus-emiterio jungtį VT2, tekės per grandinę: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R4 > maža varža C2 > bazės-emiterio jungtis VT1 > — maitinimo šaltinis. “ Ši grandinė greitai įkraus kondensatorių C2. Nuo šio momento pradeda veikti „pastovios būsenos“ savaiminio generavimo režimas.

Simetriško multivibratoriaus veikimas „pastovios būsenos“ generavimo režimu

Prasideda pirmasis multivibratoriaus veikimo (svyravimo) pusciklas.

Kai tranzistorius VT1 atidarytas ir VT2 uždarytas, kaip ką tik rašiau, kondensatorius C2 greitai įkraunamas (nuo 0,7...1,0 voltų vieno poliškumo įtampos iki priešingo poliškumo maitinimo šaltinio įtampos) palei grandinę. : „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R4 > maža varža C2 > bazės ir emiterio jungtis VT1 > - maitinimo šaltinis“. Be to, kondensatorius C1 lėtai įkraunamas (nuo vieno poliškumo maitinimo šaltinio įtampos iki 0,7...1,0 volto priešingo poliškumo) grandinėje: „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R2 > dešinė plokštė C1 > kairioji plokštė C1 > tranzistoriaus VT1 kolektoriaus ir emiterio jungtis > - - maitinimo šaltinis.

Kai dėl C1 įkrovimo VT2 bazės įtampa pasiekia +0,6 volto vertę, palyginti su VT2 emitteriu, tranzistorius atsidarys. Todėl įkrauto kondensatoriaus C2 įtampa per atvirą kolektoriaus-emiterio jungtį VT2 bus nukreipta į tranzistoriaus VT1 emiterio-bazės jungtį atvirkštiniu poliškumu. VT1 bus uždarytas.

Prasideda antrasis multivibratoriaus veikimo pusciklas (svyravimas).

Kai tranzistorius VT2 atidarytas ir VT1 uždarytas, kondensatorius C1 greitai įkraunamas (nuo 0,7...1,0 voltų vieno poliškumo įtampos iki priešingo poliškumo maitinimo šaltinio įtampos): „+ maitinimo šaltinis > rezistorius R1 > maža varža C1 > bazinė emiterio jungtis VT2 > - maitinimo šaltinis. Be to, kondensatorius C2 lėtai įkraunamas (nuo vieno poliškumo maitinimo šaltinio įtampos iki 0,7...1,0 volto priešingo poliškumo) grandinėje: „dešinė C2 plokštė > kolektoriaus-emiterio jungtis tranzistorius VT2 > - maitinimo šaltinis > + šaltinio maitinimas > rezistorius R3 > kairioji plokštė C2". Kai įtampa VT1 bazėje pasieks +0,6 volto, palyginti su VT1 emitteriu, tranzistorius atsidarys. Todėl įkrauto kondensatoriaus C1 įtampa per atvirą kolektoriaus-emiterio jungtį VT1 bus nukreipta į tranzistoriaus VT2 emiterio-bazės jungtį su atvirkštiniu poliškumu. VT2 užsidarys. Šiuo metu baigiasi antrasis multivibratoriaus virpesių pusciklas ir vėl prasideda pirmasis pusciklas.

Procesas kartojamas tol, kol multivibratorius atjungiamas nuo maitinimo šaltinio.

Krovinio prijungimo prie simetrinio multivibratoriaus metodai

Stačiakampiai impulsai pašalinami iš dviejų simetrinio multivibratoriaus taškų– tranzistorių kolektoriai. Kai viename kolektorius yra „didelis“ potencialas, tada kitame kolektorius yra „mažas“ potencialas (jo nėra), ir atvirkščiai - kai viename išėjime yra „mažas“ potencialas, tada yra „didelis“ potencialas. Tai aiškiai parodyta žemiau esančioje laiko diagramoje.

Multivibratoriaus apkrova turi būti jungiama lygiagrečiai su vienu iš kolektoriaus rezistorių, bet jokiu būdu ne lygiagrečiai su kolektoriaus-emiterio tranzistoriaus jungtimi. Negalite apeiti tranzistoriaus su apkrova. Jei ši sąlyga nesilaikoma, tada pasikeis mažiausiai impulsų trukmė, o maksimaliai multivibratorius neveiks. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta, kaip teisingai prijungti apkrovą ir kaip to nedaryti.

Kad apkrova nepaveiktų paties multivibratoriaus, jis turi turėti pakankamą įėjimo varžą. Tam dažniausiai naudojamos buferinės tranzistorių pakopos.

Pavyzdys rodo mažos varžos dinaminės galvutės prijungimas prie multivibratoriaus. Papildomas rezistorius padidina buferinės pakopos įėjimo varžą ir taip pašalina buferinės pakopos įtaką multivibratoriaus tranzistoriui. Jo vertė turi būti ne mažesnė kaip 10 kartų didesnė už kolektoriaus rezistoriaus vertę. Dviejų tranzistorių sujungimas „sudėtinėje tranzistoriaus“ grandinėje žymiai padidina išėjimo srovę. Šiuo atveju teisinga buferinės pakopos bazinio emiterio grandinę jungti lygiagrečiai su multivibratoriaus kolektoriaus rezistoriumi, o ne lygiagrečiai su multivibratoriaus tranzistoriaus kolektoriaus-emiterio jungtimi.

Didelės varžos dinaminei galvutei prijungti prie multivibratoriaus buferinės pakopos nereikia. Vietoj vieno iš kolektoriaus rezistorių prijungiama galvutė. Vienintelė sąlyga, kuri turi būti įvykdyta, yra ta, kad srovė, tekanti per dinaminę galvutę, neturi viršyti maksimalios tranzistoriaus kolektoriaus srovės.

Jei norite prie multivibratoriaus prijungti paprastus šviesos diodus– padaryti „mirksinčią šviesą“, tada buferinės kaskados tam nereikalingos. Jie gali būti nuosekliai sujungti su kolektoriaus rezistoriais. Taip yra dėl to, kad šviesos diodo srovė yra maža, o įtampos kritimas joje veikimo metu yra ne didesnis kaip vienas voltas. Todėl jie neturi jokios įtakos multivibratoriaus veikimui. Tiesa, tai negalioja itin ryškiems šviesos diodams, kurių darbinė srovė didesnė, o įtampos kritimas gali būti nuo 3,5 iki 10 voltų. Tačiau šiuo atveju yra išeitis - padidinkite maitinimo įtampą ir naudokite didelės galios tranzistorius, užtikrinančius pakankamą kolektoriaus srovę.

Atkreipkite dėmesį, kad oksidiniai (elektrolitiniai) kondensatoriai su teigiamais kontaktais yra prijungti prie tranzistorių kolektorių. Taip yra dėl to, kad ant bipolinių tranzistorių bazių įtampa nepakyla virš 0,7 volto, palyginti su emitteriu, o mūsų atveju emiteriai yra maitinimo šaltinio minusas. Tačiau tranzistorių kolektoriuose įtampa keičiasi beveik nuo nulio iki maitinimo šaltinio įtampos. Oksidiniai kondensatoriai negali atlikti savo funkcijos, kai yra prijungti naudojant atvirkštinį poliškumą. Natūralu, kad jei naudojate kitokios struktūros tranzistorius (ne N-P-N, o P-N-P struktūras), tada, be maitinimo šaltinio poliškumo keitimo, reikia pasukti šviesos diodus su katodais "schemoje" ir kondensatorius. su pliusais prie tranzistorių bazių.

Išsiaiškinkime tai dabar Kokie multivibratoriaus elementų parametrai lemia multivibratoriaus išėjimo sroves ir generavimo dažnį?

Ką įtakoja kolektoriaus rezistorių vertės? Kai kuriuose vidutiniškuose interneto straipsniuose mačiau, kad kolektoriaus rezistorių vertės neturi didelės įtakos multivibratoriaus dažniui. Visa tai yra visiška nesąmonė! Jei multivibratorius yra teisingai apskaičiuotas, šių rezistorių verčių nuokrypis daugiau nei penkis kartus nuo apskaičiuotos vertės nepakeis multivibratoriaus dažnio. Svarbiausia, kad jų varža būtų mažesnė nei bazinių rezistorių, nes kolektoriaus rezistoriai užtikrina greitą kondensatorių įkrovimą. Tačiau, kita vertus, kolektorių rezistorių vertės yra pagrindinės skaičiuojant energijos suvartojimą iš maitinimo šaltinio, kurio vertė neturėtų viršyti tranzistorių galios. Jei pažvelgsite į tai, jei prijungti teisingai, jie net neturi tiesioginės įtakos multivibratoriaus išėjimo galiai. Tačiau trukmę tarp perjungimų (multivibratoriaus dažnį) lemia „lėtas“ kondensatorių įkrovimas. Įkrovimo laikas nustatomas pagal RC grandinių – bazinių rezistorių ir kondensatorių (R2C1 ir R3C2) – nominalus.

Multivibratorius, nors ir vadinamas simetrišku, reiškia tik jo konstrukcijos grandinę ir gali generuoti tiek simetriškus, tiek asimetrinius išėjimo impulsus. Kolektoriaus VT1 impulso (aukšto lygio) trukmė nustatoma pagal R3 ir C2 reitingus, o impulso (aukšto lygio) trukmė kolektorius VT2 – pagal R2 ir C1 reitingus.

Kondensatorių įkrovimo trukmė nustatoma pagal paprastą formulę, kur Tau- impulso trukmė sekundėmis, R- rezistoriaus varža savomis, SU– Faradų kondensatoriaus talpa:

Taigi, jei dar nepamiršote, kas buvo parašyta šiame straipsnyje keliomis pastraipomis anksčiau:

Jei yra lygybė R2=R3 Ir C1=C2, multivibratoriaus išėjimuose bus „vingiuotas“ - stačiakampiai impulsai, kurių trukmė lygi pauzėms tarp impulsų, kurias matote paveikslėlyje.

Visas multivibratoriaus svyravimo laikotarpis yra T lygi impulso ir pauzės trukmės sumai:

Virpesių dažnis F(Hz) susijęs su periodu T(s) per santykį:

Paprastai, jei internete yra kokių nors radijo grandinių skaičiavimų, jie yra menki. Štai kodėl Apskaičiuokime simetrinio multivibratoriaus elementus pagal pavyzdį .

Kaip ir bet kurios tranzistoriaus pakopos, skaičiavimas turi būti atliekamas nuo galo - išvesties. O išėjime turime buferinę pakopą, tada yra kolektoriaus rezistoriai. Kolektorių rezistoriai R1 ir R4 atlieka tranzistorių apkrovimo funkciją. Kolektoriaus rezistoriai neturi įtakos generavimo dažniui. Jie apskaičiuojami pagal pasirinktų tranzistorių parametrus. Taigi pirmiausia apskaičiuojame kolektoriaus rezistorius, tada bazinius rezistorius, tada kondensatorius ir tada buferinę pakopą.

Tranzistoriaus simetrinio multivibratoriaus skaičiavimo tvarka ir pavyzdys

Pradiniai duomenys:

Maitinimo įtampa Ui.p. = 12 V.

Reikalingas multivibratoriaus dažnis F = 0,2 Hz (T = 5 sekundės), o impulso trukmė lygi 1 (viena sekundė.

Kaip apkrova naudojama automobilio kaitrinė lemputė. 12 voltų, 15 vatų.

Kaip ir spėjote, apskaičiuosime „mirksinčią lemputę“, kuri mirksės kartą per penkias sekundes, o švytėjimo trukmė bus 1 sekundė.

Tranzistorių pasirinkimas multivibratoriui. Pavyzdžiui, pas mus sovietmečiu dažniausiai naudojami tranzistoriai KT315G.

Jiems: Pmax = 150 mW; Imax = 150 mA; h21>50.

Buferinės pakopos tranzistoriai parenkami pagal apkrovos srovę.

Kad diagrama nebūtų pavaizduota du kartus, aš jau pasirašiau diagramos elementų reikšmes. Jų apskaičiavimas pateiktas toliau Sprendime.

Sprendimas:

1. Visų pirma, jūs turite suprasti, kad tranzistoriaus veikimas esant didelėms srovėms perjungimo režimu yra saugesnis pačiam tranzistoriui nei veikti stiprinimo režimu. Todėl nereikia skaičiuoti perėjimo būsenos galios kintamo signalo praėjimo per statinio tranzistoriaus režimo veikimo tašką „B“ momentus - perėjimą iš atviros būsenos į uždarą būseną ir atgal. . Impulsinėse grandinėse, pastatytose ant bipolinių tranzistorių, galia paprastai apskaičiuojama atviros būsenos tranzistoriams.

Pirmiausia nustatome didžiausią tranzistorių galios išsklaidymą, kuris turėtų būti 20 procentų mažesnis (koeficientas 0,8) nei didžiausia tranzistoriaus galia, nurodyta informaciniame knygoje. Bet kodėl mums reikia multivibratorių įstumti į tvirtą didelių srovių sistemą? Ir net padidinus galią energijos suvartojimas iš maitinimo šaltinio bus didelis, tačiau naudos bus mažai. Todėl, nustatę didžiausią tranzistorių galios sklaidą, sumažinsime jį 3 kartus. Tolesnis galios išsklaidymo mažinimas yra nepageidautinas, nes multivibratoriaus, pagrįsto dvipoliais tranzistoriais, veikimas mažos srovės režimu yra „nestabilus“ reiškinys. Jei maitinimo šaltinis naudojamas ne tik multivibratoriui arba jis nėra visiškai stabilus, multivibratoriaus dažnis taip pat „plauks“.

Nustatome didžiausią galios sklaidą: Pdis.max = 0,8 * Pmax = 0,8 * 150 mW = 120 mW

Nustatome vardinę išsklaidytą galią: Pdis.nom. = 120 / 3 = 40 mW

2. Nustatykite kolektoriaus srovę atviroje būsenoje: Ik0 = Pdis.nom. / Ui.p. = 40mW / 12V = 3,3mA

Paimkime tai kaip didžiausią kolektoriaus srovę.

3. Raskime kolektoriaus apkrovos varžos ir galios reikšmę: Rk.total = Ui.p./Ik0 = 12V/3,3mA = 3,6 kOhm

Mes pasirenkame rezistorius iš esamo vardinio diapazono, kuris yra kuo artimesnis 3,6 kOhm. Vardinės rezistorių serijos nominali vertė yra 3,6 kOhm, todėl pirmiausia apskaičiuojame multivibratoriaus kolektoriaus rezistorių R1 ir R4 vertę: Rк = R1 = R4 = 3,6 kOhm.

Kolektoriaus rezistorių R1 ir R4 galia lygi tranzistorių vardinei galios sklaidai Pras.nom. = 40 mW. Naudojame rezistorius, kurių galia viršija nurodytą Pras.nom. - tipas MLT-0.125.

4. Pereikime prie pagrindinių rezistorių R2 ir R3 skaičiavimo. Jų įvertinimas nustatomas pagal tranzistorių h21 stiprinimą. Tuo pačiu metu, kad multivibratorius veiktų patikimai, varžos vertė turi būti tokia: 5 kartus didesnė nei kolektoriaus rezistorių varža ir mažesnė nei produkto Rк * h21 Rmin = 3,6 * 5 = 18 kOhm, o Rmax = 3,6 * 50 = 180 kOhm

Taigi varžos vertės Rb (R2 ir R3) gali būti nuo 18 iki 180 kOhm. Pirmiausia pasirinkite vidutinę vertę = 100 kOhm. Bet tai nėra galutinis, nes turime pateikti reikiamą multivibratoriaus dažnį, o kaip jau rašiau anksčiau, multivibratoriaus dažnis tiesiogiai priklauso nuo bazinių rezistorių R2 ir R3, taip pat nuo kondensatorių talpos.

5. Apskaičiuokite kondensatorių C1 ir C2 talpas ir, jei reikia, perskaičiuokite R2 ir R3 reikšmes.

Kondensatoriaus C1 talpos ir rezistoriaus R2 varžos reikšmės lemia kolektoriaus VT2 išėjimo impulso trukmę. Būtent šio impulso metu mūsų lemputė turėtų užsidegti. Ir tokiomis sąlygomis pulso trukmė buvo nustatyta 1 sekundei.

Nustatykime kondensatoriaus talpą: C1 = 1 sek / 100 kOhm = 10 µF

Į vardinį diapazoną įeina 10 μF talpos kondensatorius, todėl mums tinka.

Kondensatoriaus C2 talpos ir rezistoriaus R3 varžos reikšmės lemia kolektoriaus VT1 išėjimo impulso trukmę. Būtent šio impulso metu VT2 kolektoriaus „pauzė“ ir mūsų lemputė neturėtų užsidegti. O tokioje būsenoje buvo nurodytas visas 5 sekundžių periodas su 1 sekundės impulso trukme. Todėl pauzės trukmė yra 5 sekundės – 1 sekundė = 4 sekundės.

Pakeitę įkrovimo trukmės formulę, mes Nustatykime kondensatoriaus talpą: C2 = 4 sek / 100 kOhm = 40 µF

Į vardinį diapazoną neįeina 40 µF talpos kondensatorius, todėl jis mums netinka, o 47 µF talpos kondensatorių paimsime kuo arčiau jo. Tačiau, kaip suprantate, „pauzės“ laikas taip pat pasikeis. Kad taip nenutiktų, mes Perskaičiuokime rezistoriaus R3 varžą pagal pauzės trukmę ir kondensatoriaus C2 talpą: R3 = 4 sek. / 47 uF = 85 kOhm

Pagal nominalią seriją artimiausia rezistoriaus varžos vertė yra 82 kOhm.

Taigi, mes gavome multivibratoriaus elementų vertes:

R1 = 3,6 kOhm, R2 = 100 kOhm, R3 = 82 kOhm, R4 = 3,6 kOhm, C1 = 10 µF, C2 = 47 µF.

6. Apskaičiuokite buferinės pakopos rezistoriaus R5 reikšmę.

Siekiant pašalinti įtaką multivibratoriui, papildomo ribojančio rezistoriaus R5 varža parenkama bent 2 kartus didesnė už kolektoriaus rezistoriaus R4 varžą (o kai kuriais atvejais ir daugiau). Jo atsparumas kartu su emiterio ir bazės jungčių VT3 ir VT4 varža šiuo atveju neturės įtakos multivibratoriaus parametrams.

R5 = R4 * 2 = 3,6 * 2 = 7,2 kOhm

Pagal nominalią seriją artimiausias rezistorius yra 7,5 kOhm.

Kai rezistoriaus vertė R5 = 7,5 kOhm, buferio pakopos valdymo srovė bus lygi:

Icontrol = (Ui.p. – Ube) / R5 = (12v – 1,2v) / 7,5 kOhm = 1,44 mA

Be to, kaip jau rašiau anksčiau, multivibratorių tranzistorių kolektoriaus apkrovos įvertinimas neturi įtakos jo dažniui, todėl jei tokio rezistoriaus neturite, tuomet galite jį pakeisti kitu „artimu“ (5 ... 9 kOhm). ). Geriau, jei tai yra mažėjimo kryptimi, kad buferinėje pakopoje nesumažėtų valdymo srovė. Tačiau atminkite, kad papildomas rezistorius yra papildoma apkrova multivibratoriaus tranzistoriui VT2, todėl per šį rezistorių tekanti srovė sudaro kolektoriaus rezistoriaus R4 srovę ir yra apkrova tranzistoriui VT2: Iš viso = Ik + Icontrol. = 3,3 mA + 1,44 mA = 4,74 mA

Bendra tranzistoriaus VT2 kolektoriaus apkrova yra normaliose ribose. Jei ji viršija didžiausią kolektoriaus srovę, nurodytą žinyne ir padaugintą iš koeficiento 0,8, padidinkite varžą R4, kol apkrovos srovė pakankamai sumažės, arba naudokite galingesnį tranzistorių.

7. Turime tiekti srovę elektros lemputei Iн = Рн / Ui.p. = 15 W / 12 V = 1,25 A

Tačiau buferinės pakopos valdymo srovė yra 1,44 mA. Multivibratoriaus srovė turi būti padidinta dydžiu, lygiu santykiu:

Į / Icontrol = 1,25A / 0,00144A = 870 kartų.

Kaip tai padaryti? Dideliam išėjimo srovės sustiprinimui naudokite tranzistorių kaskadas, sukurtas pagal "sudėtinio tranzistoriaus" grandinę. Pirmasis tranzistorius dažniausiai yra mažos galios (naudosime KT361G), turi didžiausią stiprinimą, o antrasis turi užtikrinti pakankamą apkrovos srovę (imkime ne mažiau įprastą KT814B). Tada jų perdavimo koeficientai h21 dauginami. Taigi, tranzistoriui KT361G h21>50, o tranzistoriui KT814B h21=40. Ir bendras šių tranzistorių, sujungtų pagal „sudėtinio tranzistoriaus“ grandinę, perdavimo koeficientas: h21 = 50 * 40 = 2000. Šis skaičius yra didesnis nei 870, todėl šių tranzistorių visiškai pakanka valdyti lemputę.

Na, tai viskas!

Tranzistorinis multivibratorius yra kvadratinių bangų generatorius. Žemiau nuotraukoje yra viena iš simetrinio multivibratoriaus oscilogramų.

Simetrinis multivibratorius generuoja stačiakampius impulsus, kurių darbo ciklas yra du. Daugiau apie darbo ciklą galite perskaityti straipsnio dažnio generatoriuje. Naudosime simetrinio multivibratoriaus veikimo principą pakaitomis įjungdami šviesos diodus.

Schema susideda iš:

– du KT315B (gali būti su bet kokia kita raide)

– du 10 mikrofaradų talpos kondensatoriai

– keturi, du po 300 omų ir du po 27 kiloomų

– du kiniški 3 voltų šviesos diodai

Štai kaip įrenginys atrodo ant duonos lentos:

Ir štai kaip tai veikia:

Norėdami pakeisti šviesos diodų mirksėjimo trukmę, galite pakeisti kondensatorių C1 ir C2 arba rezistorių R2 ir R3 reikšmes.

Taip pat yra ir kitų tipų multivibratorių. Daugiau apie juos galite paskaityti. Taip pat aprašomas simetrinio multivibratoriaus veikimo principas.

Jei tingite surinkti tokį įrenginį, galite nusipirkti jau paruoštą;-) Net Alikoje radau paruoštą įrenginį. Galite pasižiūrėti tai nuoroda.

Čia yra vaizdo įrašas, kuriame išsamiai aprašoma, kaip veikia multivibratorius: